Поворот лопаток во входном направляющем аппарате

В компрессор

Дросселирование потока воздуха заслонкой на входе

Регулирование наддува со стороны компрессора

Наиболее простым способом уменьшения расхода воздуха G _k и давления наддува p _k является установка дроссельной заслонки на входе в компрессор. Предпочтительными в этом случае являются двигатели с количественным регулированием. При прикрытии дроссельной заслонки увеличиваются аэродинамические сопротивления, в результате чего снижаются все параметры наддува (). В дизеле дросселирование иногда применяется для ограничения давления наддува p _k при переходе с режима максимального крутящего момента на номинальный режим или непроизвольном увеличении частоты вращения коленчатого вала. Кроме того, прикрытие дроссельной заслонки позволяет сдвинуть границу помпажа в сторону меньших расходов G _к.

Способ относится к количественному регулированию и основан на изменении геометрии проходного сечения входного патрубка компрессора в соответствии с необходимым изменением расхода воздуха G _k. Это достигается установкой перед входом в рабочее колесо регулируемого ВНА (рис. 10.4). Поворот лопаток ВНА изменяет расход G _k. При этом изменяются углы на входе α₁ и β₁, и закрутка потока, которая характеризуется величиной и направлением окружной проекции скорости c _{k1 u}

c _{k1 u} = c _k1 cos α₁ (10.1)

где c_k1, c_k1u - абсолютная и окружная составляющая скорости воздуха на входе в колесо на среднем диаметре. Окружная скорость . Поворот лопаток ВНА позволяет изменять направление относительной скорости w_k1 (угол β₁) для получения безударного входа воздуха на лопатки колеса (см. п. 6.4.2).

Согласно уравнения (6.20), теоретический напор компрессора с радиальными лопатками равен (10.2) где µ – коэффициент циркуляции компрессора; u_k1, u_k2 – окружные скорости колеса компрессора на входе и выходе.

Из уравнения (10.2) следует, что при закручивании потока в направлении вращения (α₁ < 90º) напор будет меньше, так как значение скорости c_k1u > 0. При закручивании потока против вращения колеса (α₁ > 90º и c_k1u < 0) напор будет больше, чем для случая, когда c_k1u = 0.

При регулировании с помощью ВНА расширяется диапазон работы компрессора по расходу воздуха, повышаются его КПД и антипомпажные качества, изменяются давления p_k, а, следовательно, давление p _t и частота вращения ротора n _tk.

Этот способ регулирования начинает находить применение в турбокомпрессорах для автомобильных двигателей. Основной недостаток – конструктивная и технологическая сложности регулируемого ВНА.

Дата добавления: 2014-10-17